在2028年人類再次踏上月球表面之前,NASA已規劃好關鍵一步,2027年實施阿爾忒彌斯3號演示任務。這次任務將讓地球地面團隊和軌道上的航天器共同演練商業載人著陸系統與Orion飛船的交會對接操作。
通過這次無人演示任務收集的數據,以及后續在月球附近的更多無人測試,NASA將大幅提升宇航員的安全性和任務成功率。
01
—兩大美國公司同臺競技
NASA正與SpaceX和Blue Origin兩家美國公司合作,開發將宇航員從月球軌道送至月表并返回的載人著陸系統(Human Landing System,簡稱HLS)。
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圖源:NASA
在阿爾忒彌斯3號演示任務中,SpaceX和藍色起源都將發射各自著陸器的測試版本(test articles)。這些測試著陸器將由商業火箭發射,而阿爾忒彌斯3號的宇航員則搭乘NASA的SLS(Space Launch System)重型火箭,將獵戶座飛船送入近地軌道。
02
—各展所長,加速成熟
SpaceX將使用最新版的星艦 Version 3作為測試基礎,這也是未來Starship HLS的核心版本;藍色起源則將測試其Mark 2載人著陸器的關鍵艙段。
NASA人類著陸系統項目經理Steve Creech表示:
“每個著陸系統提供商都為阿爾忒彌斯3號任務采取了不同的方法。SpaceX和藍色起源都提出了雄心勃勃的目標,以補充即將進行的月球無人演示任務,幫助我們在載人登月前更好地理解和信任這些航天器和運載火箭。”
藍色起源的Blue Moon測試著陸器將基于現有架構,集成主要航電、飛行軟件和控制系統,并攜帶一套模擬月面宇航服質量模擬器(類似阿爾忒彌斯1號任務中的“Moonikin”),用于實時監測艙內環境。
SpaceX的星艦測試著陸器則會在鼻錐位置加裝對接系統,長度約52米(171英尺)。宇航員在本次任務中不會進入星艦測試著陸器,重點是驗證Orion與Starship的整體集成交互、操控性和通信能力。
03
—高難度“太空交響舞”
阿爾忒彌斯3號演示任務的最大亮點在于高強度發射與操作序列。NASA、SpaceX和藍色起源將在短時間內相繼發射三枚當今世界上最強大的火箭,完成兩次獨立的交會對接演練,最后獵戶座飛船載著宇航員安全濺落。
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圖源:NASA
阿爾忒彌斯項目經理Jeremy Parsons形容道:
“阿爾忒彌斯3號將是一場精心編排的舞蹈,涉及多個發射場的高強度發射序列,以及地面和飛行團隊的復雜任務操作。這可能是NASA有史以來最復雜、最雄心勃勃的任務之一。”
發射順序大致為:
藍色起源著陸器測試件首先發射,可在軌停留最長30天進行系統檢查;
隨后SLS火箭發射獵戶座飛船與宇航員;
SpaceX 星艦測試著陸器最后發射,與獵戶座誒傳進行第二階段對接測試。
04
—對接方式差異明顯
Blue Origin:獵戶座飛船將與Blue Moon測試著陸器側面對接(靠近乘員艙位置);SpaceX:獵戶座飛船將與星艦測試著陸器鼻錐對鼻錐對接。
兩種對接方式都將測試硬件、軟件的互操作性,以及組合體在太空中的動力學表現。這些經驗將直接服務于未來的真實載人登月任務。
值得一提的是,兩家公司已在地面完成對接系統測試,SpaceX于2023年完成資格驗證,藍色起源今年早些時候也進行了加壓對接系統的開發測試。
阿爾忒彌斯3號演示任務不僅是技術驗證,更是NASA與商業伙伴深度協作的里程碑。它將為后續“雙發射戰役”(先發射著陸器在軌等待,再發射獵戶座載人飛船)積累寶貴經驗。
通過阿爾忒彌斯計劃,NASA不僅要送宇航員重返月球開展科學探索和經濟活動,更要為人類首次載人火星任務奠定堅實基礎。
參考
https://www.nasa.gov/directorates/esdmd/artemis-campaign-development-division/human-landing-system-program/how-nasas-artemis-iii-lander-test-will-pave-way-for-moon-landings
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